Стимулирует превращение глюкозы в гликоген: «Гормон стимулирующий превращение глюкозы крови в гликоген печени?» – Яндекс.Кью

Синтез гликогена (гликогенез). «БИОЛОГИЧЕСКАЯ ХИМИЯ», Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф.

Прежде всего глюкоза подвергается фосфорилированию при участии фермента гексокиназы, а в печени – и глюкокиназы. Далее глюкозо-6-фосфат под влиянием фермента фосфоглюкомутазы переходит в глюкозо-1-фос-фат:

Образовавшийся глюкозо-1-фосфат уже непосредственно вовлекается в синтез гликогена. На первой стадии синтеза глюкозо-1-фосфат вступает во взаимодействие с УТФ (уридинтрифосфат), образуя уридиндифосфатглюкозу (УДФ-глюкоза) и пирофосфат. Данная реакция катализируется ферментом глюкозо-1-фосфат-уридилилтрансферазой (УДФГ-пирофосфорилаза):

Глюкозо-1-фосфат + УТФ < = > УДФ-глюкоза + Пирофосфат.

Приводим структурную формулу УДФ-глюкозы:

На второй стадии – стадии образования гликогена – происходит перенос глюкозного остатка, входящего в состав УДФ-глюкозы, на глюкозидную цепь гликогена («затравочное» количество). При этом образуется α-(1–>4)-связь между первым атомом углерода добавляемого остатка глюкозы и 4-гидроксильной группой остатка глюкозы цепи. Эта реакция катализируется ферментом гликогенсинтазой. Необходимо еще раз подчеркнуть, что реакция, катализируемая гликогенсинтазой, возможна только при условии, что полисахаридная цепь уже содержит более 4 остатков D-глю-козы.

Образующийся УДФ затем вновь фосфорилируется в УТФ за счет АТФ, и таким образом весь цикл превращений глюкозо-1-фосфата начинается сначала.

В целом образование α-1,4-глюкозидной ветви («амилозной» ветви) гликогена можно представить в виде следующей схемы:

Установлено, что гликогенсинтаза неспособна катализировать образование α-(1–>6)-связи, имеющейся в точках ветвления гликогена. Этот процесс катализирует специальный фермент, получивший название гли-когенветвящего фермента, или амило-(1–>4)–>(1–>6)-трансглюкозидазы. Последний катализирует перенос концевого олигосахаридного фрагмента, состоящего из 6 или 7 остатков глюкозы, с нередуцирующего конца одной из боковых цепей, насчитывающей не менее 11 остатков, на 6-гидроксиль-ную группу остатка глюкозы той же или другой цепи гликогена. В результате образуется новая боковая цепь.

Ветвление повышает растворимость гликогена. Кроме того, благодаря ветвлению создается большое количество невосстанавливающих концевых остатков, которые являются местами действия гликогенфосфорилазы и гликогенсинтазы.

Таким образом, ветвление увеличивает скорость синтеза и расщепления гликогена.

Благодаря способности к отложению гликогена (главным образом в печени и мышцах и в меньшей степени в других органах и тканях) создаются условия для накопления в норме некоторого резерва углеводов. При повышении энерготрат в организме в результате возбуждения ЦНС обычно происходят усиление распада гликогена и образование глюкозы.

Помимо непосредственной передачи нервных импульсов к эффекторным органам и тканям, при возбуждении ЦНС повышаются функции ряда желез внутренней секреции (мозговое вещество надпочечников, щитовидная железа, гипофиз и др.), гормоны которых активируют распад гликогена, прежде всего в печени и мышцах (см. главу 8).

Как отмечалось, эффект катехоламинов в значительной мере опосредован действием цАМФ, который активирует протеинкиназы тканей. При участии последних происходит фосфорилирование ряда белков, в том числе гликогенсинтазы и фосфорилазы b – ферментов, участвующих в обмене углеводов. Фосфорилированный фермент гликогенсинтаза сам по себе малоактивен или полностью неактивен, но в значительной мере активируется положительным модулятором глюкозо-6-фосфатом, который увеличивает V_maxфермента. Эта форма гликогенсинтазы называется D-формой, или зависимой (dependent) формой, поскольку ее активность зависит от глюкозо-6-фосфата. Дефосфорилированная форма гликоген-синтазы, называемая также I-формой, или независимой (independent) формой, активна и в отсутствие глюкозо-6-фосфата.

Таким образом, адреналин оказывает двойное действие на обмен углеводов: ингибирует синтез гликогена из УДФ-глюкозы, поскольку для проявления максимальной активности D-формы гликогенсинтазы нужны очень высокие концентрации глюкозо-6-фосфата, и ускоряет распад гликогена, так как способствует образованию активной фосфорилазы а. В целом суммарный результат действия адреналина состоит в ускорении превращения гликогена в глюкозу.

Предыдущая страница | Следующая страница

СОДЕРЖАНИЕ

В печени избыток глюкозы

Медики рассказали, что происходит в печени человека при избытке глюкозы. Глюкоза является ключевым источником энергии для человеческого организма, пишет «ГлавУфа».

Поставка этого жизненно важного питательного вещества осуществляется через кровоток во многие клетки организма. Печень производит, хранит и выпускает глюкозу в зависимости от потребности организма в глюкозе, являющейся моносахаридом. На это в первую очередь указывают гормон инсулин – основной регулятор содержания сахара в крови – и глюкагон.

На самом деле, печень действует как резервуар глюкозы в организме и помогает поддерживать уровень сахара в крови и другие виды топлива в организме.

Как печень регулирует уровень глюкозы?

Во время всасывания и переваривания углеводы в пище, которую вы едите, сводятся к их самой простой форме — глюкозе.

Избыток глюкозы затем удаляется из крови, при этом большая часть его превращается в гликоген — форму накопления глюкозы клетками печени с помощью процесса, называемого гликогенезом.

• Когда концентрация глюкозы в крови снижается, печень инициирует гликогенолиз.
• Печёночные клетки вновь преобразуют свои запасы гликогена в глюкозу и постоянно выпускают их в кровь, пока уровни не приблизятся к нормальному диапазону.
• Однако, когда уровень глюкозы в крови падает во время длительного голодания, запасы гликогена в организме сокращаются и требуются дополнительные источники сахара в крови.
• Чтобы восполнить этот недостаток, печень, наряду с почками, использует аминокислоты, молочную кислоту и глицерин для производства глюкозы.
• Этот процесс известен как глюконеогенез.

Печень может также преобразовывать другие сахара, такие как сахароза, фруктоза и галактоза, в глюкозу, если глюкоза в вашем организме не удовлетворяется вашей диетой.

Глюконеогенез и гликолиз

Когда вы голодаете или находитесь на низкоуглеводной диете, уровень гликогена становится низким. В этом случае печень использует альтернативные источники для производства и высвобождения большего количества глюкозы в кровоток.

Когда уровень гликогена падает, то печень использует жиры для создания кетонов. Кетоны также действуют как топливо для мышц и других органов тела.

• Глюконеогенез — это генерация глюкозы из неуглеводородных углеродных субстратов, белков и жировых побочных продуктов. Он возникает в печени, почках и эпителиальных клетках тонкого кишечника. 90% процесса происходит в печени.
• Гликолиз — это расщепление глюкозы ферментами, высвобождающими энергию для клеточного метаболизма. Он происходит в цитозоле клетки.

Более того, у диабетиков оба этих процесса в дальнейшем приводят к накоплению глюкозы в крови. Кроме того, инсулинорезистентность является ведущей причиной повышения уровня глюкозы при сахарном диабете 2 типа. Очень важно знать, как обратить вспять инсулинорезистентность.

Для нормального человека низкий уровень сахара в крови дискомфортен. Но это не опасно и называется голодом. У человека с диабетом то же самое чувство может быть опасным.

• Наш организм поддерживает уровень сахара в крови в пределах желаемого диапазона в течение всего дня.
• Секретирование инсулина, сопротивление инсулина и печёночная продукция глюкозы — 3 основных дефекта сердечника мочеизнурения.
• Для диабетика понимание этих понятий очень важно для мониторинга уровня глюкозы.
• Печёночная продукция глюкозы — это формирование глюкозы в клетках печени.
• Она регулируется гормонами инсулина и глюкагона.

Гомеостаз глюкозы

Проглоченная пища быстро повышает уровень глюкозы в крови. Эти избыточные молекулы глюкозы поступают в бета-клетки поджелудочной железы. Таким образом, бета-клетки секретируют инсулин, чтобы привести избыток глюкозы в крови к норме.

Повышение уровня глюкозы в крови в первую очередь стимулирует секрецию инсулина. Инсулин подавляет повышенный уровень глюкозы в крови и секрецию глюкагона.

• Альфа-клетки поджелудочной железы секретируют глюкагон.
• Он обладает свойствами «агониста глюкозы».
• В печени глюкагон действует как противовоспалительный гормон для инсулина.
• Избыток глюкагона определённо способствует повышению уровня глюкозы в крови.
• Роль глюкагона заключается в том, чтобы предотвратить слишком низкое снижение уровня глюкозы в крови.
• Глюкагон стимулирует превращение гликогена в глюкозу.
• Затем эта глюкоза снова попадает в кровь.

Печень играет ключевую роль в регулировании как глюкозного, так и липидного обмена. Поддержание поразительного баланса между поглощением глюкозы и эндогенным производством глюкозы очень важно для гомеостаза глюкозы.

Уровень глюкозы в крови и печени

Диабетики часто чувствуют падение уровня глюкозы в крови в середине дня или в середине ночи. Это означает, что уровень глюкозы слишком низок в кровотоке и упал ниже нормы. Когда уровень глюкозы низкий, мозг сигнализирует о высвобождении гормона глюкагона. Он стимулирует высвобождение накопленной глюкозы из печени. И, таким образом, эндогенная глюкоза выделяется в кровь.

• Печень хранит избыточное количество глюкозы в виде гликогена.
• Он обеспечивает организм легкодоступным источником энергии, если уровень глюкозы в крови снижается.
• Хранение глюкозы обусловлено высоким уровнем инсулина и подавленным уровнем глюкагона.
• Гликоген может быть использован в течение более позднего времени, когда ваш организм нуждается в нём.

Печень выступает в качестве резервуара и производителя глюкозы. Это помогает поддерживать уровень глюкозы в крови в пределах нормального диапазона, когда необходимо.

Уровень глюкозы в крови падает, когда вы не едите, например, во время сна или между приёмами пищи. Этот низкий уровень сахара в крови сигнализирует печени производить глюкозу и выпустить её обратно в кровоток.

Нарушение регуляции печёночной глюкозы

• Печёночная продукция глюкозы — нормальный ежедневный метаболический путь.
• Он обеспечивает быстрое поступление глюкозы в организм для предотвращения развития гипогликемии, например, при ночном голодании.
• К сожалению, избыточная продукция глюкозы в печени наблюдается в ряде случаев при неконтролируемом сахарном диабете 2 типа, что способствует усугублению гипергликемии.

Факторы, вовлеченные в это нарушение регуляции производства глюкозы в печени, включают:

• Задержка и снижение секреции инсулина (как первой фазы, так и второй фазы) недостаточны для уровней глюкозы.
• Чрезмерное производство глюкагона, которое не подавляется после приёма пищи и имеет более высокие уровни в базальном состоянии.
• Нарушение поглощения/утилизации глюкозы во внутреннем кровообращении, что позволяет большему количеству глюкозы поступать в общий кровоток.
• Нарушение подавления продукции глюкозы в печени за счет циркулирующей глюкозы и инсулина.

Кетоновые тела

Кетоны — это альтернативные виды топлива, которые печень вырабатывает из жиров, когда сахар находится в дефиците.

Когда запасы гликогена в вашем организме истощаются, организм начинает экономить запасы сахара для органов, которые всегда требуют сахара, включая мозг, эритроциты и части почек. Чтобы восполнить ограниченный запас сахара, печень вырабатывает кетоны в процессе, называемом кетогенезом.

• Кетоны сжигаются в качестве топлива мышцами и другими органами в организме, а сахар сохраняется для органов, которые в нём нуждаются.
• Как и глюкоза, выработка кетонов в печени контролируется гормоном глюкагон.

Феномен рассвета и возвратная гипергликемия

Уровень глюкозы в крови резко повышается рано утром из-за высвобождения определённых гормонов в середине ночи. Эти антирегуляторные гормоны, к которым относятся глюкагон, гормон роста, адреналин и кортизол, повышают уровень глюкозы в крови, сигнализируя печени о выделении большего количества глюкозы и препятствуя утилизации глюкозы во всём организме.

• Ночью всплеск количества гормона роста и кортизола, выделяемого организмом, эффективно увеличивает выработку глюкозы в печени, чтобы подготовить организм к активности в течение дня.
• Для людей без диабета эти процессы уравновешиваются повышением секреции инсулина поджелудочной железой, что обеспечивает относительную стабильность уровня глюкозы в крови.
• Но у людей с сахарным диабетом 1 типа, чей организм не способен вырабатывать инсулин, и диабетом 2 типа, где реакция печени на инсулин может быть недостаточной для остановки производства глюкозы, изменения в метаболизме глюкозы во время сна могут иметь большое влияние на утренний уровень глюкозы в крови.

Помимо феномена рассвета, существует ещё один процесс, который может вызвать повышенный уровень сахара в крови в ранние часы дня.

Возвратная гипергликемия

Возвратная гипергликемия, восстановление организма от низкого уровня глюкозы в крови ночью, также вызвана выбросом гормонов, воздействующих на регуляцию, и представляет собой защитный механизм организма от низкого уровня сахара в крови.

Единственный способ отличить эти два явления друг от друга — это проверить уровень глюкозы в крови посреди ночи (около 3 часов ночи) — высокий уровень указывает на то, что вы испытываете феномен рассвета, в то время как низкое значение указывает на возвратную гипергликемию.

— обмен гликогена — Биохимия

Мобилизация гликогена (гликогенолиз)

Резервы гликогена используются по-разному в зависимости от функциональных особенностей клетки.

Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания запасы гликогена в печени полностью истощаются.

В мышцах количество гликогена снижается обычно только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной. Гликоген здесь используется для обеспечения глюкозой работы самих миоцитов. Таким образом, мышцы, как впрочем и остальные органы, используют гликоген только для собственных нужд.

Мобилизация (распад) гликогена или гликогенолиз активируется при недостатке свободной глюкозы в клетке, а значит и в крови (голодание, мышечная работа). При этом уровень глюкозы крови «целенаправленно» поддерживает только печень, в которой имеется глюкозо-6-фосфатаза, гидролизующая фосфатный эфир глюкозы. Образуемая в гепатоците свободная глюкоза выходит через плазматическую мембрану в кровь. 

В гликогенолизе непосредственно участвуют три фермента:

1. Фосфорилаза гликогена (кофермент пиридоксальфосфат) – расщепляет α-1,4-гликозидные связи с образованием глюкозо-1-фосфата. Фермент работает до тех пор, пока до точки ветвления (α1,6-связи) не останется 4 остатка глюкозы.

Роль фосфорилазы при мобилизации гликогена

2. α(1,4)-α(1,4)-Глюкантрансфераза – фермент, переносящий фрагмент из трех остатков глюкозы на другую цепь с образованием новой α1,4-гликозидной связи. При этом на прежнем месте остается один остаток глюкозы и «открытая» доступная α1,6-гликозидная связь.

3. Амило-α1,6-глюкозидаза, («деветвящий» фермент) – гидролизует α1,6-гликозидную связь с высвобождением свободной (нефосфорилированной) глюкозы. В результате образуется цепь без ветвлений, вновь служащая субстратом для фосфорилазы.

Роль ферментов в расщеплении гликогена

Синтез гликогена

Гликоген способен синтезироваться почти во всех тканях, но наибольшие запасы гликогена находятся в печени и скелетных мышцах. Накопление гликогена в мышцах отмечается в период восстановления после нагрузки, особенно при приеме богатой углеводами пищи. В печени синтез гликогена происходит только после еды, при гипергликемии. Это объясняется особенностями печеночной гексокиназы (глюкокиназы), которая имеет низкое сродство к глюкозе и может работать только при ее высоких концентрациях, при нормальных концентрациях глюкозы в крови ее захват печенью не производится.

Непосредственно синтез гликогена осуществляют следующие ферменты:

1. Фосфоглюкомутаза – превращает глюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат;

2. Глюкозо-1-фосфат-уридилтрансфераза – фермент, осуществляющий ключевую реакцию синтеза. Необратимость этой реакции обеспечивается гидролизом образующегося дифосфата;

Реакции синтеза УДФ-глюкозы

3. Гликогенсинтаза – образует α1,4-гликозидные связи и удлиняет гликогеновую цепочку, присоединяя активированный С¹ УДФ-глюкозы к С⁴ концевого остатка гликогена;

Химизм реакции гликогенсинтазы

4. Амило-α1,4-α1,6-гликозилтрансфераза,»гликоген-ветвящий» фермент – переносит фрагмент с минимальной длиной в 6 остатков глюкозы на соседнюю цепь с образованием α1,6-гликозидной связи.

Роль гликогенсинтазы и гликозилтрансферазы в синтезе гликогена

90000 You and Your Hormones from the Society for Endocrinology 90001 90002 What is glucagon? 90003 90004 Glucagon is a hormone that is involved in controlling blood sugar (glucose) levels. It is produced by the alpha cells, found in the islets of Langerhans, in the pancreas, from where it is released into the bloodstream. The glucagon-secreting alpha cells surround the insulin-secreting beta cells, which reflects the close relationship between the two hormones. 90005 90004 Glucagon’s role in the body is to prevent blood glucose levels dropping too low.To do this, it acts on the liver in several ways: 90005 90008 90009 It stimulates the conversion of stored glycogen (stored in the liver) to glucose, which can be released into the bloodstream. This process is called glycogenolysis. 90010 90011 90009 It promotes the production of glucose from amino acid molecules. This process is called gluconeogenesis. 90010 90011 90009 It reduces glucose consumption by the liver so that as much glucose as possible can be secreted into the bloodstream to maintain blood glucose levels.90011 90017 90004 Glucagon also acts on adipose tissue to stimulate the breakdown of fat stores into the bloodstream. 90005 90002 How is glucagon controlled? 90003 90004 Glucagon works along with the hormone insulin to control blood sugar levels and keep them within set levels. Glucagon is released to stop blood sugar levels dropping too low (hypoglycaemia), while insulin is released to stop blood sugar levels rising too high (hyperglycaemia). 90005 90004 The release of glucagon is stimulated by low blood glucose, protein-rich meals and adrenaline (another important hormone for combating low glucose).The release of glucagon is prevented by raised blood glucose and carbohydrate in meals, detected by cells in the pancreas. 90005 90004 In the longer-term, glucagon is crucial to the body’s response to lack of food. For example, it encourages the use of stored fat for energy in order to preserve the limited supply of glucose. 90005 90002 What happens if I have too much glucagon? 90003 90004 A rare tumour of the pancreas called a glucagonoma can secrete excessive quantities of glucagon. This can cause diabetes mellitus, weight loss, thrombosis ‘> venous thrombosis and a characteristic skin rash.90005 90002 What happens if I have too little glucagon? 90003 90004 Unusual cases of deficiency of glucagon secretion have been reported in babies. This results in severely low blood glucose which can not be controlled without administering glucagon. 90005 90004 Glucagon can be given by injection to restore blood glucose lowered by insulin (even in unconscious patients). It can increase glucose release from glycogen stores more than insulin can suppress it. The effect of glucagon is limited, so it is very important to eat a carbohydrate meal once the person has recovered enough to eat safely.90005 90038 90004 Last reviewed: Mar 2018 90005 90038 .90000 Glycogenesis 90001 90002 90003 Biosynthesis of Glucose: 90004 90005 90002 90003 Gluconeogenesis: 90004 90005 90002 90003 Gluconeogenesis 90004 is the process of synthesizing glucose from non-carbohydrate sources. The starting point of gluconeogenesis is pyruvic acid, although oxaloacetic acid and dihydroxyacetone phosphate also provide entry points. Lactic acid, some amino acids from protein and glycerol from fat can be converted into glucose.Gluconeogenesis is similar but not the exact reverse of glycolysis, some of the steps are the identical in reverse direction and three of them are new ones. Without going into detail, the general gluconeogenesis sequence is given in the graphic on the left. 90005 90002 Notice that oxaloacetic acid is synthesized from pyruvic acid in the first step. Oxaloacetic acid is also the first compound to react with acetyl CoA in the citric acid cycle.The concentration of acetyl CoA and ATP determines the fate of oxaloacetic acid. If the concentration of acetyl CoA is low and concentration of ATP is high then gluconeogenesis proceeds. Also notice that ATP is required for a biosynthesis sequence of gluconeogenesis. 90005 90002 Gluconeogenesis occurs mainly in the liver with a small amount also occurring in the cortex of the kidney. Very little gluconeogenesis occurs in the brain, skeletal muscles, heart muscles or other body tissue.In fact, these organs have a high demand for glucose. Therefore, gluconeogenesis is constantly occurring in the liver to maintain the glucose level in the blood to meet these demands. 90005 90002 Link to: Interactive Gluconeogenesis (move cursor over arrows) 90019 Jim Hardy, Professor of Chemistry, The University of Akron. 90005 90002 Link to Rodney Boyer — Gluconeogenesis — 90005 90023 90024 90025 Quiz: How many pyruvic acid molecules are required to make glucose? 90026 90025 Answer Pyruvic acid has 3 carbons, glucose has 6 carbons, therefore 2 pyruvic acid molecules are needed.90026 90029 90030 .90000 Structure and Functions of Glycogen 90001 90002 Glycogen, a polysaccharide is the primary storage form of glucose in the human and animal cells for future use. It is present in the form of granules in the cytosol in many cell types. It is a multi-branched polysaccharide of glucose that remains as a form of energy storage in humans, fungi, animals, and bacteria. It is stored in the liver, muscle, and skeletal cells. 90003 90004 90003 90006 90007 Glycogen can be organized in a spherical form in which the glucose chains are structured around a core protein of glycogen with 38,000 molecular weight and it looks like branches of tree originated from a center point.A branched polymer of glucose is called glycogen. The glucose residues are associated linearly by α-1, 4 glycosidic bonds and nearly 8- 10 residues a chain of glucose branches off through α-1, 6 glycosidic linkages. Helical polymer structure is formed by the α- glycosidic bonds. 90002 Granules in the cytoplasm are formed by hydrating glycogen with 3-4 parts of water which will be 10-40 nm in diameter. At the core of glycogen, the granule is located the protein glycogen in which is involved in glycogen synthesis.It is an analog of starch which is the important form of storage of the glucose in most plants also starch has few branches and it will be in less compact when compared to the glycogen. 90003 90007 90002 In human beings and animals, glycogen is found mainly in the liver and muscle cells. It is synthesized from glucose when the sugar level in the blood is high and it serves as a ready source of glucose for the tissues throughout the entire body when sugar level in the blood reduces. 90003 90004 90003 90006 90007 Glycogen accounts for only 1-2% of the muscles by weight.Though, given the greater mass of muscle in the body, the total amount of glycogen storage in the muscles will be greater than that of the storage in the liver. The glycogen present in the muscles is provided only to the muscle cell itself. The enzyme glucose-6-phosphate will not be expressed by the muscle cells that will be required to release the glucose into the bloodstream. 90002 The energy is provided to the muscles during any exercise or stress is experienced by the body. It is done by the breakdown in the muscle fibers of the glucose-1 phosphate produced from glycogen and converting into glucose-6 phosphate.90003 90004 90003 90006 90007 In the liver cells, the glycogen makes up to 6-10% of the liver by weight. If the food taken is not digested, then the blood glucose level increases and the insulin are released from the pancreas promoting the uptake of glucose into the liver cells. The enzymes involved in the glycogen synthesis are activated by the insulin.When the insulin and the glucose levels are high, the glycogen chains by the addition of glucose molecules are extended and this process is called glycogenesis.The glycogen synthesis ceases as the glucose level and the insulin level decreases. If there is a decrease in the blood sugar level below a certain level, the glucagon released from the pancreas gesture the liver cells to break down glycogen. The glycogenesis process occurs and the glucose is released into the bloodstream. 90002 Hence the glycogen will serve as the main shield of blood glucose level by storing the glucose during high sugar level in the blood and releasing it when the sugar level is low.Simply glycogen breakdown for supplying glucose will not be sufficient to meet the energy needs of the body so, in addition to this glucagon, cortisol, epinephrine and norepinephrine will also stimulate the breakdown of glycogen. 90003 90004 90003 90006 90007 90002 Glycogen can also be found in smaller amounts in other tissues like kidney, white blood cells, and red blood cells and in addition to the muscle and liver cells. In order to provide the energy needs of the embryo, the glycogen will be used to store the glucose in the uterus.The glycogen after the breakdown will enter the glycolytic or pentose phosphate pathway or it will be released into the bloodstream. 90003 90004 90003 90006 90007 90002 Microorganisms like bacteria and fungi possess some mechanisms for storing the energy to deal with the limited environmental resources; here the glycogen represents the main source for the storage of energy. The nutrient limitations such as low levels of phosphorus, carbon, sulfur or nitrogen can stimulate the glycogen formation in yeast.The bacteria synthesize glycogen in response to the readily available carbon energy sources with restriction of other required nutrients. The yeast sporulation and bacterial growth are associated with glycogen accumulation. 90003 90004 90003 90006 90007 90002 The glycogen haemostasis which is a highly regulated process will allow the body to release or store the glucose depending upon its energetic needs. The steps involved in glycogen metabolism are glycogenesis or glycogen synthesis and glycogenolysis or glycogen breakdown.90003 90004 90003 90006 90007 90004 Glycogenesis or Glycogen Synthesis: 90006 The glycogenesis requires energy that is supplied by Uridine Tri-Phosphate (UTP). glucokinase or hexokinase first phosphorylate the free glucose to form glucose-6 phosphate which will be then converted to glucose-1 phosphate by the phosphoglucomutase. The UTP glucose-1 phosphate catalyzes the activation of glucose in which the glucose-1 phosphate and UTP react to form UDP glucose.The protein, glycogen catalyzes the attachment of UDP glucose, itself in the glycogen synthesis.Glycogenin contains a tyrosine residue in each subunit that will serve as an attachment point for the glucose further glucose molecules will be then added to the reducing end of the previous glucose molecule in order to form a chain of nearly eight glucose molecules. By adding glucose through α-1, 4 glycosidic linkages the glycogen synthase then extends. 90002 The branching catalyzed by amyloid 1 4 to 1 6 transglucosidases is called as the glycogen branching enzyme. A fragment of 6 7 glucose molecules gets transferred from the glycogen branching enzyme from the end of a chain to the C6 of a glucose molecule that is situated further inside of the glucose molecule and forms α-1, 6 glycosidic linkages.90003 90004 90003 90006 90007 90004 Glycogenolysis or Glycogen Breakdown: 90006 The glucose will be detached from glycogen through the glycogen phosphorylase which will eliminate one molecule of glucose from the non-reducing end by yielding glucose-1 phosphate. The glycogen breakdown that generates glucose- 1 phosphate is converted to glucose- 6 phosphates and this is the process that requires the enzyme phosphoglucomutase.Phosphoglucomutase will transfer a phosphate group from a phosphorylated serine residue within the active site to C6 of glucose- 1 phosphate and it will be attached to the serine within the phosphoglucomutase and then the glucose- 6 phosphates will be released.Glycogen phosphorylase will not be able to cut glucose from branch points, so the debranching will require 1 6 glucosidase, glycogen debranching enzyme (GDE) or 4 αglucanotransferase which will have glucosidase activities and glucosyltransferase. Nearly four residues from a branch point, the glycogen phosphorylase will be unable to remove the glucose residues. 90002 The GDE will cut the final three residues of the branch and it will attach them to C4 of a glucose molecule at the end of another branch and then eliminate the final α- 1 6 linked glucose deposit from the branch point.90003 90004 90003 90006 90007 The food is taken, and the activities done can influence the production of glycogen and the way the body will function. With a low- carb diet, the primary source for glucose synthesis i.e. the carbohydrate will be suddenly restricted.During the start of a low- carb diet, the glycogen stores will be severely depleted which will result in symptoms of mental dullness and fatigue. Then when the body starts to adjust and renew its glycogen stored then the body will return to the normal stage.Any weight loss effort can trigger this effect to some extent.At the starting of a low- carb diet, the body will experience a huge drop in weight which will plateau and may even increase after a period of time. This is mainly because of the glycogen which will be composed mainly of water that will be 3 4 times the weight of glucose itself.The rapid depletion of glycogen at the beginning of the diet will trigger the rapid loss of water weight. Then, when the glycogen stores are renewed, the water weight returns causing weight loss to halt.It is necessary to keep in mind that this is caused by the temporary gain in water weight and not the fat and the fat loss can continue in spite of this short-term plateau effect. 90002 During exercise, the body undergoes glycogen depletion and most of the glycogen will be depleted from the muscle. So while doing exercise, the persons can use carbohydrate loading which means the consumption of large amounts of carbohydrates in order to increase the capacity for the storage of glycogen. Glycogen is different from the hormone glucagon and it also plays an important role in carbohydrate metabolism and blood glucose control.90003 90004 90003 90006 90007 At any time, there will be nearly 4 grams of glucose in the blood. When the level declines, either because of missing any meals or during exercise when the glucose is burnt the insulin level will drop. During this, an enzyme called glycogen phosphorylase will break the glycogen separately in order to supply glucose to the body when it needs. 90002 For the next 8- 12 hours, the glucose derived from the liver glycogen will be the main source of energy for the body.Out of all the body organs, the brain will use more than half of the blood glucose during inactivity and nearly 20% of it during an average day. 90007 .